在糖化過程中使用抗氧化劑,可以把糖化高溫階段產生的老化前驅物質大幅度減少;在清酒中添加抗氧化劑,主要是減少清酒中的氧含量。添加抗氧化劑時,必須將抗氧化劑溶於脫氧(或煮沸、二氧化碳洗滌)水中,且溶解後要立即添加。
常用的抗氧化劑有葡萄糖氧化酶、維生素C、異維生素C鈉、亞硫酸鹽、雙效抗氧化劑等幾種,它們均可以不同程度地降低啤酒中的溶解氧含量。一般認為是抗氧化劑吸收了氧自由基,從而減少了氧氣的溶解。
12.2.1葡萄糖氧化酶
葡萄糖氧化酶(glucose oxidase)產自黑曲黴和釀酒酵母,一般還含有過氧化氫酶,最適作用溫度為40~60℃,最佳為55℃,最適pH為3.5~6.5,最佳為5.2。如果沒有葡萄糖等保護劑的存在,pH大於8或小於3,該酶將迅速失去活力。
葡萄糖氧化酶的催化作用具有專一性,即隻有在葡萄糖存在的情況下才能去氧。作為啤酒抗氧化劑使用時,其催化反應主要有如下兩種形式。
(1)有過氧化氫酶存在時,在葡萄糖氧化酶作用下,氧化1分子的葡萄糖,能消耗0.5分子氧氣,反應方程式為:
C6H12O6+1/2O2→C6H12O7(葡萄糖酸)
(2)在有乙醇和過氧化氫酶存在時,過氧化氫同時被用於乙醇的氧化作用,此時,在葡萄糖氧化酶作用下,氧化1分子的葡萄糖,能消耗1分子氧氣,反應方程式為:
C6H12O6+C2H5OH+O2→C6H12O7+CH3CHO+H2O
葡萄糖氧化酶的添加量一般為10個單位/640mL(具體可根據啤酒中的溶解氧和瓶頸空氣含量,通過上述反應方程計算確定)。可以用計量泵將計算好的葡萄糖氧化酶添加到清酒罐的管道中,使其與啤酒均勻混合,以有效除氧,抑製啤酒的老化。
此外,瓶裝啤酒巴氏殺菌後,殘餘的氧氣有60%存在於瓶頸空氣中,它們和氧化酶無法接觸,酶無法發揮作用。因此,E.Goossens提出了將葡萄糖和葡萄糖氧化酶混合(在無水存在時不氧化葡萄糖)的方案,並用某種基質(如清蛋白、聚苯乙烯、硝酸纖維素、果膠等)作襯底,做成瓶蓋內襯,當壓蓋後的瓶裝啤酒經巴氏滅菌後產生水蒸氣,同時隨著溫度的升高,葡萄糖氧化酶被激活,使其氧化葡萄糖,從而消耗了瓶頸空氣中的氧氣。同時,由於瓶頸中的氧分壓減小,氣液平衡被打破,液相(酒液)中的溶解氧就會逸出進入氣相,進而被葡萄糖氧化酶氧化,間接地減少了溶解氧,有效降低了瓶裝啤酒中的氧含量,而且用酶氧化來消耗氧氣遠比用化學去氧劑更安全、更可靠。
12.2.2維生素C
維生素C又名抗壞血酸,有較強的還原性,是世界各國都允許添加的食品添加劑,歐盟規定添加量不得超過50mg/L。
當氧氣在一定限度內時,維生素C是一個極好的抗氧化劑,通過其自身在氧化偶合鏈上的氧化而起到抗氧化作用。而當氧氣大量存在及瓶蓋中Fe2+存在下,其量不能滿足偶合鏈上的需要,僅能提供作為氧化階段的底物,加速偶合鏈去氧化其他底物(如脂肪酸、醇類等),反而加速了啤酒的老化。因此,當啤酒中含氧量較低時,添加維生素C才有明顯的效果,隻是添加維生素C會有明顯的酸味,而乙醛、二氧化硫等物質的含量基本沒有變化。